Malleabilita inteligence popisuje procesy, kterými může být lidská inteligence rozšiřována prostřednictvím změn neuroplasticity. Tyto změny mohou přijít v důsledku genetiky, farmakologických faktorů, psychologických faktorů, chování nebo podmínek prostředí. Obecně platí, že většina plasticity ve vztahu k inteligenci se vyskytuje buď na počátku vývoje, během kritického období nervového vývoje nebo ve stáří. Malleable inteligence může odkazovat na změny kognitivních dovedností, paměti, uvažování nebo svalové paměti související motorické dovednosti.
Charles Spearman, který zavedl obecný inteligenční faktor „g“, popsal inteligenci jako schopnost člověka přizpůsobit se svému prostředí pomocí souboru užitečných dovedností, včetně uvažování a porozumění vzorům a vztahům. Věřil, že jedinci vysoce vyvinutí v jedné intelektuální schopnosti mají tendenci být vysoce vyvinutí v jiných intelektuálních schopnostech. Inteligentnější jedinec byl považován za schopnějšího snáze „přenášet“ zkušenosti do stávajících kognitivních struktur, aby rozvíjel struktury více kompatibilní s environmentálními podněty.
Obecně se má za to, že inteligence je přisuzována jak genetickým, tak environmentálním faktorům, ale míra, do jaké každý z nich hraje klíčovou roli, je velmi sporná. Studie jednovaječných a neidentických dvojčat vychovaných odděleně a společně ukazují silnou korelaci mezi IQ dítěte a sociálně-ekonomickou úrovní rodičů. Děti vychovávané v rodinách nižších tříd mají ve srovnání s dětmi vychovávanými v rodinách středních a vyšších tříd obvykle nižší skóre v testech inteligence. Mezi dětmi vychovávanými v rodinách středních a vyšších tříd však není žádný rozdíl ve skóre inteligence.
IQ dostatečně velké populace jsou vypočteny tak, aby odpovídaly normálnímu rozložení.
Biologický základ inteligence je založen na stupni konektivity neuronů v mozku a různém množství bílé a šedé hmoty. Studie ukazují, že inteligence pozitivně koreluje s celkovým mozkovým objemem. Zejména objem kortikální šedé hmoty v prefrontální oblasti hraje velkou roli jak v objemu mozku, tak v jeho inteligenci. I když je pravda, že počet neuronů v mozku v průběhu vývoje ve skutečnosti klesá, jak rostou nervová spojení a dráhy se stávají efektivnějšími, podpůrné struktury v mozku se zvětšují. Tento nárůst podpůrných tkání, které zahrnují myelinizaci, cévy a gliální buňky, vede ke zvětšení celkové velikosti mozku. Když se porovnával obvod mozku a IQ u dětí ve věku 9 let, byla zjištěna pozitivní korelace mezi oběma. Ke zvýšení o 2,87 IQ bodů došlo při každé standardní odchylce zvětšení obvodu mozku.
Význam kritického období
Během prvních pěti let lidského vývoje mozek rychle roste. V pěti letech je lidský mozek 90% své celkové velikosti. Pak mozek dokončí svůj růst postupně až do dvaceti let. Od začátku do konce se velikost mozku od narození zvětšuje o více než 300%. Kritické období, definované jako počáteční roky vývoje mozku, je nezbytné pro intelektuální vývoj, protože mozek optimalizuje nadprodukci synapsí přítomných při narození. Během kritického období jsou neuronální dráhy zdokonalovány na základě toho, které synapse jsou aktivní a přijímají přenos. Je to fenomén „použij to, nebo o to přijdeš“. Čím více dochází ke ztenčování kortikální kůry, tím vyšší je IQ.
Na chemické úrovni BDNF aktivuje nukleus basalis, část mozku, která soustřeďuje pozornost a zůstává aktivována po celé kritické období. BDNF také konsoliduje spojení mezi neurony, které spolu pálí, aby je propojil a zajistil spolehlivější pálení v budoucnosti. Na konci kritického období BDNF deaktivuje nucleus basalis. Jedním z problémů u autismu je, že BDNF je uvolněn předčasně, což způsobuje, že všechna spojení jsou posílena. BDNF pak předčasně ukončuje kritické období a uzavírá tato nediferencovaná spojení mozkových map. Merzenich a Kilgard testovali účinnost nucleus basalis pro řízení kritického období elektrickou stimulací nucleus basalis potkanů a vystavováním potkanů kontinuální frekvenci 9 Hz. Merzenich zjistil, že mozková mapa pro frekvenci 9 Hz byla masivně rozšířena. Tento výzkum vyvolává další otázky ohledně schopnosti zapnout/vypnout nucleus basalis a tím i kritické období elektrickými nebo farmakologickými prostředky.
Neurální plasticita označuje jakoukoli změnu ve struktuře neuronové sítě, která tvoří centrální nervový systém. Neurální plasticita je neuronový základ pro změny ve fungování mysli, včetně učení, tvorby paměti a změn v inteligenci. Jednou z dobře studovaných forem plasticity je dlouhodobá potenciace (LTP). Označuje změnu nervové konektivity v důsledku vysoké aktivace na obou stranách synaptické štěrbiny. Tato změna nervové konektivity umožňuje snadnější zpracování informací, protože nervové spojení spojené s touto informací se stává silnějším prostřednictvím LTP. Jiné formy plasticity zahrnují růst nových neuronů, růst nových spojení mezi neurony a selektivní eliminaci takového spojení, nazývané „dendritické prořezávání“.
Genetické faktory inteligence
Lidé mají díky své genetické výbavě různý stupeň neuroplasticity, což ovlivňuje jejich schopnost přizpůsobit se podmínkám v jejich prostředí a efektivně se učit ze zkušeností. Míra, do jaké může být inteligence spojena s genetickou dědičností, se s věkem zvyšuje. Studie nizozemských dvojčat dospěla k závěru, že inteligence pětiletého je 26% dědičnosti, zatímco inteligence dvanáctiletého je 64% na základě dědičnosti. Strukturálně vysvětlují genetické vlivy 77-88% rozptylu v tloušťce střední sagitální oblasti corpus callosum, objemu jádra caudaty a objemu parietálního a temporálního laloku.
Byly provedeny četné farmakologické pokroky, které pomáhají organizovat nervové obvody pro pacienty s poruchami učení. Cholinergní a glutamatergní systémy v mozku hrají důležitou roli při učení, paměti a vývojové organizaci neuronálních obvodů. Tyto systémy pomáhají zúročit kritické období a organizovat synaptický přenos. Autismus a další poruchy učení byly cíleny léky se zaměřením na cholinergní a glutamatergní přenos. Tyto léky zvyšují množství acetylcholinu přítomného v mozku zvýšením produkce prekurzorů acetylcholinu, stejně jako inhibicí degradace acetylcholinu cholinesterázami. Zaměřením na zvýšení aktivity tohoto systému se zlepšuje reakce mozku na plasticitu závislou na aktivitě. Konkrétně glutamatergní léky mohou snížit práh pro LTP, podporovat normálnější morfologii dendritické páteře a zachovat si větší počet užitečných synaptických spojení. Cholinergní léky mohou znovu propojit bazální přední mozek s mozkovou kůrou a hipokampem, což jsou spojení, která jsou často narušena u pacientů s poruchami učení.
Psychologické faktory a zažité představy o inteligenci mohou mít na inteligenci stejný vliv jako genetická výbava. Děti s raným chronickým stresem vykazují zhoršenou kortikolimbickou konektivitu ve vývoji. Raný chronický stres je definován jako nekonzistentní nebo nedostatečná péče a narušení prostředí rané výchovy. Tyto děti vykazovaly snížené kognitivní funkce, zejména v oblasti tekutého poznávání, nebo schopnost efektivně využívat pracovní paměť. Za tento nedostatek může nedostatečná konektivita mezi limbickým systémem a prefrontální kůrou mozkovou.
Kromě stresu může vnímání inteligence hrát také negativní roli v kognitivním vývoji. Studie na Kolumbijské univerzitě ukázala, že teoretici entit, nebo lidé s vírou ve fixní inteligenci, vykazují po obdržení počáteční zpětné vazby menší zlepšení kognitivního testování než přírůstkoví teoretici, nebo lidé s vírou ve tvárnou inteligenci. Teoretici entit se zaměřují na výkonnostní cíle a prokazování své inteligence, což je činí zranitelnými vůči negativní zpětné vazbě a selhání. To je v kontrastu s přírůstkovými teoretiky, kteří se zaměřují na studijní cíle a dobře se odrazí od občasného selhání nebo zpětné vazby. Přírůstkoví teoretici se zaměřují na náročné úkoly k rozšíření inteligence, místo aby pracovali na prokazování vlastní inteligence. Tedy celá řada psychologických faktorů může brzdit něčí sklon k rozšíření své inteligence.
Ve studiu tvárné inteligence jsou behaviorální faktory často nejzajímavější, protože se jedná o faktory, které se lidé mohou snažit ovládat. Existuje mnoho behaviorálních faktorů, které ovlivňují intelektuální vývoj a plasticitu nervové soustavy. Klíčem je plasticita, která je způsobena zážitkovou elektrickou aktivací neuronů. Tato zážitková aktivace způsobuje, že axonům vyrůstají nové větve a vyvíjejí se nové presynaptické terminály. Tyto nové větve často vedou k většímu mentálnímu zpracování v různých oblastech. Ukázalo se například, že používání populárního výukového systému Fast ForWord zvyšuje IQ na vizuální bázi. V důsledku toho se zlepšilo také skóre slovního čtení účastníků. Mentální zpracování se tedy obecně zlepšilo díky zlepšení časového
Využití kritického období
Jak již bylo zmíněno, kritické období je obdobím nervového prořezávání a velkého intelektuálního rozvoje. Časový rozsah, ve kterém se lidé mohou naučit jazyk bez přízvuku, začíná v dětství a končí kolem 8 let. Jazyky naučené po 8 letech budou mluveny s přízvukem a nebudou zpracovávány ve stejné části mozku jako rodný jazyk. Podobně byla provedena studie, ve které byly děti vystaveny zulu před dosažením věku 2 let. Děti mohly rozlišovat nepůvodní kontrasty, které dospělí obtížně vnímali. Kritické období tak připravuje děti na zpracování mnoha typů podnětů, které dospělý mozek nedokáže zpracovat.
Dalším příkladem kritického období, které hraje důležitou roli ve vývoji, je zrak a šedý zákal. Kojenci, kteří se narodí s šedým zákalem, oslepnou, pokud se v kritickém období neprovede operace k odstranění šedého zákalu. Po kritickém období se mozková mapa pro zrak sama přepíše a dítě bude slepé. Podobně si krysy chované ve tmě udrží kritické období pro zrak, dokud nejsou umístěny do osvětleného prostředí, kdy je zrak korigován. Prodloužení kritického období však netrvá nekonečně dlouho. Nakonec, bez světelného vstupu, krysy oslepnou, protože jejich zraková kůra je překonána jinými nervovými spojeními přes plasticitu.
Pokud jde o kognitivní zpracování, jedinci, kteří jsou považováni za „génie“, začali často zkoumat své obory dlouho před zralostí. Jedním z očividných příkladů je Albert Einstein, který začal studovat vesmír v 5 letech a pokročilou matematiku se naučil ve 12 letech. Schopnost těchto géniů porozumět svému oboru je z velké části dána jejich zájmem v mladém věku, během probíhajícího kritického období. Zajímavé je, že dalším faktorem, který má silnou korelaci s inteligencí, je kojení kojenců. I po normalizaci inteligence matky, věku, vzdělání, sociálně-ekonomického postavení a výkyvů nálady během těhotenství vykazují kojenci větší výsledky v testech kognitivních funkcí, které přetrvávaly po celý vývoj.
Výkonná pozornost a inteligence
Jedna studie, kterou provedl Rosario Rueda a jeho kolegové, zkoumala účinky výchovného zásahu do pozornosti exekutivy u dětí ve věku 4 a 6 let . Pozornost exekutivy se týká samoregulace poznávání a emocí. Výcvik se zaměřil na rozvoj schopnosti dítěte sledovat pohybující se objekty, předvídat události, zapamatovat si podněty během krátkých časových úseků a potlačovat naučené reakce. Tento výcvik zlepšil inteligenci u čtyřletého dítěte, ale ne u šestileté skupiny. Výcvik neměl žádný vliv na test pozornosti exekutivy, tzv. „Attention Network Test“.
Prostředí hraje významnou roli v intelektuálním rozvoji, zejména prostředí přítomné v kritickém období. Marion Diamondová z Kalifornské univerzity v Berkeley zjistila, že dendritické páteře od kojenců vychovaných v obohaceném prostředí jsou delší a zároveň více rozvětvené než dendritické páteře v mozku kojenců vychovaných v zanedbaném prostředí. Plně obohacené prostředí se však příliš neliší od obohaceného prostředí, pokud jde o kognitivní vývoj. Jinými slovy, vícebarevné mobily nebo Mozartova CD mají jen malé důsledky na mozkové dráty. Obohacené prostředí je podobné vitamínům: minimální dávka je nutná, ale užívání navíc nepomůže.
Jiné faktory prostředí, jako nemoci, hrají významnou roli v intelektuálním vývoji. Studie z Norska od Eriksena a kol. došla k závěru, že děti narozené těsně po hongkongské chřipkové pandemii během července až října 1970 měly v kognitivních testech nižší skóre než ostatní narozené v roce 1970, kdy se normalizovala rodičovská výchova, otcovský věk a předčasné procentuální podíly. Mateřská chřipka může způsobit jak přechodné dýchací potíže, tak potíže s příjmem potravy, což obojí má dlouhodobý vliv na intelektuální vývoj vyvíjejícího se plodu.